v.14, n.7, p.768–775, 2010
Campina Grande, PB, UAEA/UFCG – http://www.agriambi.com.br Protocolo 040.09 – 25/03/2009 • Aprovado em 22/02/2010
Evapotranspiração máxima do pimentão cultivado em estufa
plástica em função de variáveis fenométricas e meteorológicas
1
Carina R. Pivetta2, Arno B. Heldwein2, Ivan C. Maldaner2, Sidinei Z. Radons2, Ivonete F. Tazzo2 & Dionéia D. Lucas2
RESUMO
Objetivou-se, neste trabalho, estimar a evapotranspiração máxima (ETm) do pimentão, em função da evaporação medida no eva-porímetro de Piche (Epi) exposto à radiação solar, com e sem a inclusão de variáveis meteorológicas e fenométricas pontuais de fácil mensuração. Em uma estufa plástica de 240 m2 se realizaram medidas da ETm (em lisímetros de drenagem), Epi, temperatura do ar, déficit de saturação do ar (Di), índice de área foliar (IAF), altura de plantas (AP) e número de folhas (NF). Ajustaram-se modelos para estimar a ETm com os dados coletados selecionando-se apenas os que apresentaram parâmetros angulares significa-tivos pelo teste t a 5% de probabilidade de erro e coeficiente de determinação (R2) > 0,80. Obtiveram-se os melhores modelos para a estimativa da ETm com os valores da Epi associados a um parâmetro de crescimento das plantas, como IAF, NF e AP. Foi possível estimar a ETm do pimentão com precisão aceitável (R2 entre 0,81 e 0,91), para fins de irrigação sob estufa, por meio de modelos que incluíram a Epie pelo menos uma variável fenométrica, preferencialmente a AP. A inclusão de Di medido às 9 h nos modelos em que se incluíram a Epie AP ou NF ou IAF, melhorou a estimativa da ETm.
Palavras-chave: Capsicum annuum, ambiente protegido, piche
Maximum evapotranspiration of sweet pepper grown in plastic
greenhouse based upon meteorological and fenometrical variables
ABSTRACT
The objective of this study was to estimate maximum evapotranspiration (ETm) of sweet pepper inside a plastic greenhouse as a function of evaporation measured with “Piche” evaporimeter (Epi) exposed to solar radiation, with and without easily measured meteorological and phenologic variables. The experiment was carried out inside a 240 m2 plastic greenhouse. Daily ETm (mea-sured with drainage lysimeters), Epi, air temperature, vapor pressure deficit (Di), leaf area index (LAI), plant height (PH), and leaf number (LN) were measured. Models were fitted to estimate ETm using data collected on even days of the experimental period, selecting only models with parameters significant at 5% by t test and coefficient of determination (R2) > 0.80. The best models for estimating ETm were obtained with Epi values, associated with a plant growth parameter, such as LAI, LN and PH. It was possible to estimate ETm of sweet pepper crop with acceptable accuracy (R2 between 0.81 and 0.91) to perform irrigation inside plastic greenhouse using models that take into account Epi and at least one plant growth parameter, however models with PH should be preferred. Including Di measured at 9 h in the models with Epi and PH or NL or LAI improved ETm estimates.
Key words: Capsicum annuum, greenhouse, piche
1 Parte da D issertação de M estrado em Produção Vegetal da primeira autora pela U FSM
2 D epartamento de Fitotecnia/U FSM . Avenida Roraima n.1000, Prédio 77, Cidade U niversitária, Bairro Camobi, CEP 97105-900, Santa M aria, RS. Fone: (55)
I
NTRODUÇÃOO pimentão (Capsicum annuum) é uma das cinco culturas
com maior área em cultivo protegido, tanto no Brasil como em diversos países devido à grande produtividade e qualida-de dos frutos nessas condições (Lorentz et al., 2002) porém, para assegurar essas vantagens é preciso adequar o manejo ao ambiente protegido principalmente quanto à suplementa-ção hídrica pois o pimentão é muito exigente em água e ne-cessita que a irrigação seja feita com base em critérios técni-cos para evitar danos.
A evapotranspiração compreende simultaneamente a eva-poração e a transpiração, processos controlados pelo supri-mento de água às plantas e pela disponibilidade de energia resultante da interação com as variáveis meteorológicas que condicionam a demanda atmosférica (Pereira et al., 1997). Ocorre naturalmente como forma de dissipar energia e manter o metabolismo para o crescimento e desenvolvimento do vegetal.
Conforme resultados obtidos por Dalmago (2001) com a cultura do pimentão, os elementos meteorológicos mais im-portantes e que melhor determinam a evapotranspiração sob estufas, são a radiação solar global incidente ou saldo de radiação e o déficit de saturação do ar.
A cobertura plástica é a maior responsável pelas alterações meteorológicas que ocorrem dentro de uma estufa, possibili-ta ajuspossibili-tar o ambiente às planpossibili-tas e estender o período de pro-dução para épocas do ano e mesmo regiões antes inaptas à agricultura (Andriolo, 1999), sobretudo para os cultivos na entressafra, ampliando o rendimento econômico dos produ-tores (Araújo et al., 2009). Isto se aplica especialmente aos produtores da região Sul do País (Valandro et al., 2007), uma vez que nas regiões mais frias o cultivo de muitas das espé-cies hortícolas fica restrito à época mais quente do ano em função de suas exigências térmicas.
Basicamente, o que ocorre dentro da estufa é a atenuação das variações extremas dos elementos meteorológicos desfa-voráveis a essas culturas no ambiente externo (Vasquéz et al., 2005), como a redução da radiação solar incidente (Buriol et al., 2005; Beckmann et al., 2006), velocidade do vento (Cardo-so et al., 2008; Chavarria et al., 2008), aumento da temperatu-ra do ar, do solo e da umidade relativa do ar (Heldwein et al., 2001; Reis et al., 2009).
Dentro da estufa se forma um microclima que, geralmente, atua na redução da magnitude da evapotranspiração que pode ser de até 70% (Dalmago et al., 2006) e, consequentemente, afeta o consumo de água pelas plantas, razão pela qual é in-dispensável reformular o manejo da irrigação nesses ambien-tes, em que a precipitação é ausente e toda a água necessária para o desenvolvimento das plantas precisa ser fornecida e, portanto, pode ser controlada nos níveis ideais para a cultu-ra.
A irrigação consome grande quantidade de água e deve ser realizada com alta eficiência para minimizar perdas por percolação e poluição ambiental (Bonachella et al., 2006) de acordo com a evapotranspiração calculada para cada cultura, informação que ainda é escassa (Orgaz et al., 2005).
Uma hipótese plausível para determinar as necessidades hídricas dos cultivos é estabelecer relações entre a evapotrans-piração máxima da cultura e alguns parâmetros de crescimen-to das plantas, como o índice de área foliar, número de folhas e altura de plantas. Por outro lado, pode-se não só utilizar elementos meteorológicos mas também medi-los interna ou externamente à estufa; isto pode ser factível mediante a mo-delagem, a qual permite ampliar a viabilidade dos resultados para uma região de abrangência muito maior desde que en-volvam elementos meteorológicos que têm representativida-de para áreas relativamente granrepresentativida-des.
Na literatura são encontradas referências à relação da eva-potranspiração com a radiação solar e a temperatura diária, como as opções mais utilizadas para estimar as necessidades hídricas dos cultivos em estufa (Bonachella et al., 2006).
Para buscar alternativas que visem simplificar os modelos existentes e reduzir os custos de medição de variáveis, vem-se devem-senvolvendo estudos referentes à utilização de evaporí-metros, que apresentam as vantagens do fácil manejo e do baixo custo (Pivetta, 2007); alguns tipos podem ser mantidos acima do nível do dossel e, consequentemente, evitar o efei-to do sombreamenefei-to pela cultura, além de ocuparem pequeno espaço.
Uma alternativa simples para quantificar a água a ser irri-gada pode ser a utilização da evaporação medida no evaporí-metro de Piche em modelos que incluem pelo menos uma variável que represente o crescimento da planta (Heldwein et al., 2001), levando-se em consideração que, para tal, o evapo-rímetro deve ser instalado exposto a radiação solar, de forma similar às folhas superiores das plantas e a superfície de eva-poração deve apresentar algumas propriedades físicas simila-res às folhas.
Objetivou-se, neste estudo, obter modelos para estimar a evapotranspiração máxima do pimentão cultivado em estufa plástica, em função da evaporação medida no evaporímetro de Piche adicionada de variáveis fenométricas e/ou meteoro-lógicas.
M
ATERIALEMÉTODOSDois experimentos foram conduzidos em estufa plástica, na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Univer-sidade Federal de Santa Maria, RS, Brasil (latitude: 29° 43’ 23" S, longitude: 53° 43’ 15" W e altitude: 95 m). O clima da re-gião, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfa.
A estufa plástica possuía 24 m de comprimento por 10 m de largura (240 m2), 2,0 m de pé-direito, 3,5 m de altura na parte
central e era orientada no sentido Norte-Sul; sua cobertura era em forma de arco, modelo arco-pampeana e coberta por
polietileno de baixa densidade transparente com 100 µm de
espessura.
seu interior. Nos dias com precipitação intensa ou ventos fortes, principalmente os do quadrante Norte, somente as portas frontais da estufa eram mantidas abertas.
Realizou-se a adubação de acordo com os resultados da análise do solo, para a camada de 0-20 cm, seguindo-se as recomendações oficiais da CQFS (2004) com a incorporação do adubo realizada no momento da construção dos cama-lhões, os quais foram recobertos com polietileno de baixa densidade opaco preto.
As semeaduras do pimentão, Capsicum annuumL.,
híbri-do “Vidi”, foram realizadas em 16/06/2005 e 20/06/2006, em bandejas de 128 células preenchidas com substrato comerci-al; o transplante foi efetuado em 09/08/2005 e em 13/09/2006 e os experimentos finalizados em 18/12/2005 e 07/12/2006, res-pectivamente.
Fez-se a determinação da evapotranspiração máxima (ETm, mm dia-1) em três repetições de lisímetros de drenagem com
substrato (LS), construídos conforme Valandro et al. (1999). Em cada LS foram cultivadas cinco plantas no interior de sacolas plásticas preenchidas com oito litros de substrato comercial que estavam acondicionadas em uma calha de PVC com 1,5 m de comprimento e impermeabilizadas com o mesmo PEBD que recobriu os camalhões.
A ETm de cada dia foi contabilizada pela soma das dife-renças de volume de água irrigada e drenada em cada uma das duas irrigações diárias. O fornecimento de água em cada irrigação foi interrompido ao se iniciar a drenagem do exce-dente, que era recolhido em um recipiente na extremidade do lisímetro.
A evaporação nos evaporímetros de Piche (Epi, mm dia-1)
foi medida diariamente, entre 7 e 8 h da manhã, em três eva-porímetros instalados fora do abrigo meteorológico, sobre cada um dos LS, a uma altura de 1,5 m do solo para que não fossem sombreados pelo dossel de plantas. A Epi diária foi calculada pela diferença de nível da água medida no menisco inferior do evaporímetro, em dias subsequentes. O disco de papel filtro que constituía a superfície evaporante na extremi-dade inferior do evaporímetro, com uma área de 13,2 cm2, foi
substituído a cada sete dias ou em caso de dano mecânico. Realizaram-se medições fenométricas semanais a fim de determinar o índice de área foliar (IAF), altura das plantas (AP) e número de folhas (NF) por planta. Para determinar a área foliar (AF), medidas lineares do comprimento (C), em centí-metros, de todas as folhas de duas plantas marcadas aleato-riamente em cada lisímetro, foram realizadas, enquanto a AF foi calculada pela seguinte função exponencial (Dalmago, 2001):
A partir dos dados de AF determinou-se o IAF diário, por interpolação, com o ajuste de equações em função do núme-ro de dias após o transplante (DAT).
Além da Epi foram medidas, também, outras variáveis me-teorológicas no interior da estufa, como a radiação solar, tem-peratura do ar, umidade relativa do ar e déficit de saturação do ar. A temperatura, a umidade relativa do ar e o déficit de saturação do ar foram obtidos por dois pares psicrométricos,
constituídos de dois sensores Pt-100 de resistência elétrica de platina, isto é, um seco e outro úmido, instalados a 1,5 m do solo no interior de um abrigo meteorológico com ventila-ção natural. A radiaventila-ção solar foi medida por um tubo solarí-metro, instalado a uma altura de 2,5 m do solo próximo ao teto da estufa. Esses equipamentos foram instalados na área cen-tral da estufa e conectados a um sistema automático de aqui-sição de dados (datalogger) alimentado por uma bateria de 12 V e com registro contínuo dos dados, a cada 10 min.
Semanalmente, realizou-se a transferência dos dados para processamento obtendo-se os valores diários de temperatura máxima (Tmax, °C), temperatura mínima (Tmin, °C), tempera-tura média do ar (Tmi, °C), amplitude térmica diária do ar (AT, °C) e temperatura do ar, às 9 h (T9, °C), às 15 h (T15, °C) e às 21 h (T21, °C), umidade relativa do ar às 9 h (UR9, %), às 15 h (UR15, %), às 21 h (UR21, %), umidade relativa média diária do ar (URmi, %), déficit de saturação do ar às 9 h (D9, hPa), às 15 h (D15, hPa) e médio diário (Di, hPa) e radiação solar global incidente [Rgi; MJ m-2 (10 min)-1]. Os dados
meteoro-lógicos do ambiente externo à estufa plástica foram obtidos de uma estação meteorológica situada acerca de 100 m do local do experimento.
Estimou-se a ETm através de modelos de regressão sim-ples e múltipla trabalhando—se com o banco de dados cole-tado no primeiro experimento, na primavera de 2005, para o que se consideraram, além da ETm, a ETm por unidade de raiz quadrada de índice de área foliar (ETm IAF-0,5) de altura de
plantas (ETm AP-0,5) e de número de folhas (ETm NF-0,5) e suas
relações com as variáveis fenométricas e meteorológicas. Em todos os modelos foi incluída a Epi, além de um parâ-metro que representasse a condição de crescimento da plan-ta, como o IAF, a AP e o NF. Em alguns modelos também foram incluídas variáveis meteorológicas medidas em um horário fixo no interior da estufa.
Os dados foram processados em planilhas excel e os mode-los de estimativa da ETm gerados por meio de um software espe-cífico, o programa de linguagem SAS (Statistical Analysis System), usado também para se proceder às análises estatísticas.
O primeiro critério utilizado para selecionar e enumerar os melhores modelos de regressão foi o coeficiente de determi-nação (R2), o qual deveria apresentar parâmetros angulares
significativos pelo teste t a 5% de probabilidade e sermaior do que 0,80.
Os modelos gerados com os dados meteorológicos da pri-mavera de 2005 foram selecionados e testados com os dados coletados no segundo experimento, na primavera de 2006. A partir da comparação entre os valores de ETm medida em 2005 e a estimada pelos modelos com os dados de 2006, procedeu-se à avaliação do deprocedeu-sempenho dos modelos que foi realizada conforme Camargo & Sentelhas (1997), considerando-se a raiz do quadrado médio do erro (RMSE), R2, r, d e c (Heldwein et
al., 2004).
R
ESULTADOSEDISCUSSÃOVerificou-se a relação dos valores diários da ETm com a radiação solar global, a temperatura média do ar e o déficit de (1)
saturação médio do ar medidos no interior da estufa (Fi-gura 1). Esses resultados estão de acordo com os obti-dos por Dalmago et al. (2006) que concluíram que a tem-peratura do ar, o saldo de radiação e o déficit de saturação do ar medidos no interior da estufa são as variáveis me-teorológicas que apresentam maior relação com a ETm do pimentão em ambiente protegido. Righi et al. (2002) tam-bém verificaram, no período de outono-inverno, que o déficit de saturação do ar foi a variável meteorológica que apresentou melhor relação com a transpiração do toma-teiro, com coeficiente de determinação de 0,92.
Ao longo dos 131 dias do período experimental, a ETm acumulou 101,5 mm e uma média de 0,81 mm dia-1; neste
mesmo período, a Epi totalizou 353,8 mm com a média de 2,8 mm dia-1. Até os 60 DAT, a ETm se manteve inferior
a 0,5 mm dia-1 em virtude, quiçá, do reduzido IAF das
plantas. Referidos valores são muito inferiores aos da Epi que, na maioria dos dias, foi superior a 2,0 mm dia-1
(Figura 3A).
O valor médio diário da ETm encontrada para o pimen-tão é considerado baixo para o período da primavera, em que as condições meteorológicas tendem a elevar a de-manda hídrica atmosférica e a evapotranspiração. Contu-do, a cobertura plástica altera os elementos meteorológi-cos no interior da estufa, reduzindo a radiação solar global, a velocidade do vento, o déficit de saturação do ar e, consequentemente, a demanda hídrica atmosférica (Dalmago et al., 2003) e, por esta razão, a ETm é menor em relação aos cultivos no ambiente externo, condição esta verificada, realmente, com um aumento gradativo da densidade do fluxo de radiação solar global incidente no ambiente externo à estufa (Rge), alcançando cerca de 24 MJ m-2 dia-1 no final do experimento (Figura 2A).
Dalmago et al. (2003) encontraram uma média geral de 1,21 mm dia-1 para a ETm do pimentão também cultivado em
estu-fa plástica. Tazzo et al. (2004) mencionaram uma ETm de 1,3 mm dia-1 para a primavera de 2000 e 1,5 mm dia-1 em 2001;
entretanto, Tazzo et al. (2004) citam que a causa para a dimi-nuição na ETm pode estar relacionada à ocorrência de
perío-dos chuvosos e prolongaperío-dos que reduzem a demanda hídri-ca atmosférihídri-ca devido à baixa insolação e ao maior tempo em que a estufa permanece fechada. Esta condição de fato ocor-reu na primavera de 2005, a qual se caracterizou por ser muito chuvosa e pode ter sido decisiva para a maior influência do déficit de saturação do ar na redução da ETm.
Atrelado a esta condição e contribuindo para a redução na média diária da ETm, se acha a umidade relativa do ar, pela influência que exerce na redução do déficit de saturação do ar. As variações na URmi são determinadas principalmente pelo manejo de abertura e fechamento das cortinas e portas da estufa. Aos 22, 23, 24, 26, 27, 31, 32, 33, 36, 38, 40, 46, 52, 56, 89 e 118 DAT a estufa permaneceu somente com as por-tas frontais aberpor-tas, ou seja, nos dias com precipitação ou ventos fortes as cortinas laterais foram fechadas, condição que determinou a redução do déficit de saturação do ar e da ETm (Figura 1).
Na maioria dos dias, os maiores valores de umidade relati-va do ar ocorreram no interior da estufa (URmi) (Figura 2B), sobretudo nos dias em que a URme foi menor, o que ocorreu com maior frequência após os 77 DAT. Isto provavelmente está relacionado com a maior ocupação do espaço aéreo pe-las plantas dentro da estufa, reduzindo a circulação de ar e menor contribuição da transpiração das plantas.
Nos dias mais úmidos, em que a URme era superior a 90%, os valores internos e externos tenderam a ser semelhantes (Figura 2B). Os maiores valores de umidade relativa do ar foram de 96% no interior e de 94% no exterior da estufa,
ocor-0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
M
J
m
-2di
a
-1
Rgi
Rge
40 50 60 70 80 90 100
2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122
U
R
(%
)
DAT URmi
URme
B.
Figura 2. Densidade do fluxo de radiação solar global incidente (A) no ambiente interno (Rgi, MJ m-2 dia-1) e externo (Rge, MJ m-2 dia-1) (B) umidade relativa do ar interna (URmi, %) e externa (URme, %) em função dos dias após o transplante (DAT) na primavera de 2005
A.
B.
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
8 18 28 38 48 58 68 78 88 98 108 118 128
R
gi
, Tm
i,
D
i
(M
J
m
-2
di
a
-1, º
C
,
hP
a)
E
Tm
(
m
m
d
ia
-1)
DAT ET
m Rgi Tmi
Figura 1. Evapotranspiração máxima (ETm, mm dia-1) associada à radiação solar global (Rgi, MJ m-2 dia-1), temperatura média do ar (Tmi, ° C) e ao déficit de saturação médio do ar (Di, hPa), medidos no interior da estufa em função dos dias após o transplante (DAT) para o pimentão cultivado em estufa plástica na primavera de 2005
ridos aos 56 DAT (04/10/2005), data em que ocorreu uma pre-cipitação de 78 mm e as cortinas laterais da estufa foram fe-chadas; neste caso, foi notório o efeito da elevação da URmi na demanda hídrica atmosférica dentro da estufa, visto pela redução da Epi, a qual, por ser um processo físico, respon-deu mais rapidamente à alteração na condição meteorológica. A ETm não alcançou a mesma magnitude da Epi (Figura 3A), sobretudo por ser regida por mecanismos biológicos de re-sistência estomática, além de físicos.
Os menores valores da URmi ocorreram no período final do experimento, após os 80 DAT com a elevação da tempera-tura do ar e da disponibilidade de radiação solar (Figura 2B). Esta condição contribuiu para as maiores diferenças de défi-cit de saturação do ar nos dois ambientes, com os maiores valores de déficit de saturação do ar encontrados no ambien-te inambien-terno, nesambien-te período.
Do ponto de vista do crescimento das plantas de pimen-tão a redução na ETm pode, em parte, ser explicada pelo re-duzido IAF. Dalmago et al. (2003) encontraram um IAF de até 2,5 para o pimentão cultivado também em estufa plástica, valor consideravelmente superior ao encontrado, o qual al-cançou o valor máximo de 1,5 somente no final do experimen-to, aos 120 DAT (Figura 3A) não contribuindo, de forma gra-dual, para aumentar a área transpirante desde a fase inicial; outra causa pode ter sido a influência do “mulching” plástico sobre a superfície do solo nos camalhões da bordadura e nos lisímetros, reduzindo também as perdas de água por
evapora-ção, que seria computada como ETm (Xie et al., 2005; Medei-ros et al., 2005; Wang et al., 2009); desta forma, foi determi-nada uma ETm menor e, portanto, o erro em relação ao valor absoluto de ETm foi maior.
Após os 60 DAT verificou-se aumento progressivo da ETm (Figura 3A) em resposta ao aumento do fluxo de radiação solar global incidente e do comprimento do dia que determinaram um período maior de tempo em que a estufa permaneceu aber-ta, facilitando a saída do vapor d’água do seu interior.
O valor máximo de ETm (2,66 mm), se deu aos 106 DAT, coincidindo com valores também elevados de radiação solar e velocidade do vento a 2 m, que atingiu 0,74 m s-1,
aumen-tando a retirada de vapor d’água do interior da estufa e, em conseqüência, elevando o déficit de saturação do ar nesse ambiente.
A relação da ETm com a Epi no início do ciclo, quando as plantas se encontravam com um IAF menor que 1,0, não foi satisfatória (Figura 3A); neste período, as condições ambien-tais favoreceram a elevação da demanda hídrica atmosférica e da evaporação no Piche, já que neste instrumento a perda de água está condicionada, basicamente, pelo poder evapo-rante do ar; contudo, em função da pequena área foliar trans-pirante, a ETm não alcançou a magnitude da Epi, o R2 da
re-gressão linear entre a ETm e o IAF para todo o período experimental foi elevado (R2= 0,81), demonstrando a grande
influência do IAF na transpiração das plantas (Figura 3B). Apresentam-se, na Tabela 1, os 43 modelos de regressão linear para estimativa da ETm, selecionados a partir de um R2
maior do que 0,80, com os respectivos coeficientes de deter-minação e coeficientes angulares significativos pelo teste t a 5% de probabilidade de erro.
A primeira constatação, a qual está em concordância com Heldwein et al. (2004), é de que a ETm em estufa plástica pode ser estimada a partir da simples medição no interior da estufa de variáveis meteorológicas e fenométricas, com a possibili-dade de se usar as leituras meteorológicas medidas em deter-minados horários fixos.
Nos modelos 19 (IAF), 22 (NF) e 27 (AP), observa-se que a não inclusão de uma terceira variável independente resulta em valores similares de R2 em relação aos dos modelos com
essas três variáveis fenométricas. Os modelos 19, 22 e 27 são os mais simples e a AP é a variável fenométrica de mais fácil determinação pelo produtor rural.
A inclusão de uma variável meteorológica adicional medi-da em horário fixo além medi-da Epi proporcionou, em geral, um pequeno aumento no valor de R2, sendo D9, D15 e T9 as
variáveis que mais melhoraram o ajuste do modelo (modelos 1 a 8, exceto o modelo 7) seguidos, na ordem, pelas variáveis T15, Tmi, Tmax e Tmin.
A inclusão da amplitude térmica diária (AT), juntamente com a Epi, não proporcionou melhora de ajuste nos modelos, conforme a comparação dos valores de R2 entre os modelos
19 e 20, 22 e 23 e 26 e 27 (Tabela 1). A AT não melhorou as estimativas da ETm quando incluída no modelo com Epi, pro-vavelmente por sua dependência da Rgi e também porque ambas têm correlação com o déficit de saturação do ar sen-do, ainda, a Rgi e o Di as duas variáveis que mais afetam a evaporação (Heldwein et al., 2001) e a ETm em estufas (Dal-0.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
7 17 27 37 47 57 67 77 87 97 107 117 127
IA
F
E
T
m
, E
pi
(m
m
d
ia
-1)
DAT ETm
Epi
IAF
y = 0,3716x2 + 0,7299x + 0,0639 R2= 0,81
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
E
T
m
(
m
m
d
ia
-1)
IAF
Figura 3. Evapotranspiração máxima diária (ETm, mm dia-1), evaporação medida
no evaporímetro de Piche (Epi, mm dia-1) e índice de área foliar (IAF) em função do número de dias após o transplante (DAT) (A) e regressão entre ETm e o IAF (B), para o pimentão cultivado na primavera, em estufa plástica
A.
mago et al., 2006). Portanto, seria lógico esperar que um mo-delo que inclua somente a variável AT, ao invés de Epi, pos-sa também ser suficientemente preciso para estimar a ETm mas, provavelmente, em um mesmo modelo não poderiam ser utilizadas essas duas variáveis conjuntamente (AT e Epi).
O cômputo da ETm por unidade de AP, AP0,5, NF, NF0,5,
IAF ou IAF0,5, também não melhorou o R2 (modelos 28 a 43)
(Tabela 1); muito pelo contrário, na grande maioria dos mo-delos houve diminuição do valor do R2 resultando, inclusive,
na eliminação de um grande número dos mesmos por não alcançarem valor de R2 maior do que 0,80.
Estatísticas do teste dos modelos realizado com os dados coletados no experimento de 2006, isto é, diferentes daqueles de 2005 utilizados na obtenção dos modelos, são apresenta-das na Tabela 2. Verifica-se que a utilização do IAF resulta em maior estabilidade dos modelos já que os 12 maiores va-lores de índice de confiança “c” foram obtidos nos modelos que incluíram o IAF (39, 43, 40, 42, 41, 9, 12, 1, 20, 8, 4 e 19), cujos desempenhos foram ótimo e muito bom, conforme a escala de Camargo & Sentelhas (1997) (Tabela 2).
Em geral, o uso do NF como variável fenométrica resultou nos menores valores de “c”, com esses modelos classifica-dos, na sua maioria, apenas como bons. A AP, associada ou não ao IAF ou ao NF resultou, comumente, em desempenho intermediário aos encontrados com o IAF e NF, porém todos integraram a classe de modelos muito bons.
Ao se utilizar Epi e IAF sem transformação por unidade de raiz quadrada, a inclusão de uma variável meteorológica adicional, como T15, Tmax, D9, AT, T9 e D15, nesta ordem, aumentou o índice de confiança “c” em no máximo 0,02. Au-mento de “c” em 0,029 e 0,058, respectivamente, somente foi obtido quando se utilizou a ETm por unidade de raiz quadra-da do IAF (ETm IAF-0,5), NF e Tmi (modelo 40), ou ETm IAF -0,5, NF e Tmin (modelo 41). Obteve-se incremento similar
quan-do se utilizou nos modelos ETm IAF-0,5 e AP, além de D9
(modelo 39), Tmin (modelo 42) ou Tmi ( modelo 43).
A inclusão apenas de Tmi além de IAF (sem transforma-ção) e Epi (modelo 10), diminuiu o valor de “c” em 0,052, que ficou no limite inferior da classe de desempenho muito bom enquanto a inclusão de Tmin resultou em uma diminuição de 0,012 no valor do índice de confiança “c”; portanto, quando se dispõe de evaporímetro de Piche e termômetros de máxima e de mínima, ao se utilizar o IAF como única variável fenomé-trica deve-se optar pelo modelo 12.
Quando a AP foi usada sem transformação por raiz qua-drada, junto de Epi (modelo 27), a inclusão de T15 proporci-onou melhora de 0,026 no valor de “c”, enquanto a inclusão de Tmax (modelo 24), D9 (modelo 2), Tmi (modelo 18) e AT, resultou em apenas uma pequena melhora no valor do índice de confiança “c” (Tabela 2).
A inclusão de Tmin ou D15 piorou o desempenho no teste dos modelos 25 e 5, respectivamente, em relação ao modelo 27; a Tmin associada a AP confirma a resposta negativa tam-bém apresentada por esta variável quando incluída em mode-los, juntamente com o IAF ou NF, permitindo inferir que a Tmin deve ser utilizada apenas quando os modelos incluem valo-res transformados das variáveis fenométricas (IAF0,5, AP0,5,
NF0,5), visto pelo teste dos modelos 31, 35 e 42. A utilização
do déficit de saturação do ar, conforme modelos 1 a 6, mos-trou-se eficiente apenas quando associada ao IAF (modelos 1 e 4) ou à AP; neste caso, para as duas varáveis fenométri-cas a utilização de D9 mostrou-se mais adequada que D15, possivelmente porque, em dias frios, em especial naqueles
No Modelos de regressão* R2
1 ETm = -0,29744 + 0,82366IAF + 0,10708 Epi + 0,05733D9 0,918
2 ETm = -0,56911 + 0,02077AP + 0,10623 Epi + 0,06284D9 0,917
3 ETm = -0,35326 + 0,01206NF + 0,11522 Epi + 0,05414D9 0,913
4 ETm = -0,31905 + 0,85739IAF + 0,1164Epi + 0,01902D15 0,907
5 ETm = -0,60319 + 0,02157AP + 0,11799Epi + 0,02082D15 0,903
6 ETm = -0,37622+ 0,01255NF + 0,13070Epi + 0,01642D15 0,899
7 ETm = -0,79051+ 0,01108NF+ 0,14259Epi + 0,03038T9 0,896
8 ETm = -0,71074 + 0,75993IAF + 0,14540Epi + 0,02824T9 0,895
9 ETm = -0,66911 + 0,83638IAF+ 0,14507Epi + 0,01898T15 0,892
10 ETm = -0,76200 + 0,79019IAF + 0,16794Epi + 0,02622Tmi 0,892
11 ETm = -0,81037 + 0,01163NF + 0,17001Epi + 0,02596Tmi 0,891
12 ETm = -0,68034 + 0,08425IAF + 0,14947Epi + 0,01776Tmax 0,891
13 ETm = -0,62082 + 0,79467IAF + 0,20232Epi + 0,02217Tmin 0,890
14 ETm = -0,71827 + 0,01231NF + 0,147897Epi + 0,01862T15 0,890
15 ETm = -0,73425+ 0,01239NF + 0,15160Epi + 0,01765Tmax 0,889
16 ETm = -0,66876 + 0,01170NF + 0,20397Epi + 0,02179Tmin 0,888
17 ETm = -0,96339+ 0,01855AP + 0,15529Epi + 0,02857T9 0,885
18 ETm = -1,03757 + 0,01960AP + 0,17723Epi + 0,02726Tmi 0,884
19 ETm = -0,32562 + 0,91560IAF + 0,18827Epi 0,883
20 ETm = -0,36964 + 0,92447IAF+ 0,16965Epi + 0,00661AT 0,883
21 ETm = -0,95469+ 0,02086AP + 0,15407Epi + 0,01958T15 0,883
22 ETm = -0,38667 + 0,01347NF + 0,19021Epi 0,882
23 ETm = -0,43273 + 0,01360NF+ 0,17097Epi + 0,00682AT 0,882
24 ETm = -0,96524 + 0,02103AP + 0,15911Epi + 0,01815Tmax 0,881
25 ETm = -0,89767 + 0,01966AP + 0,21325Epi + 0,02351Tmin 0,881
26 ETm = -0,67250 + 0,02317AP+ 0,18172Epi + 0,00622AT 0,881
27 ETm = -0,62825 + 0,02296AP+ 0,19919Epi 0,881
28 ETm = AP0,5(-0,02893+ 0,00129NF + 0,02065Epi + 0,00485D9) 0,880
29 ETm = AP0,5(-0,09712 + 0,00111NF + 0,02431Epi + 0,00403Tmi) 0,880
30 ETm = AP0,5(-0,02844+ 0,00127NF + 0,02037Epi + 0,00192D15) 0,874
31 ETm = AP0,5(-0,08132 + 0,00108NF + 0,02990Epi + 0,00387Tmin) 0,873 32 ETm = AP0,5(-0,08035 + 0,00124NF + 0,02187Epi + 0,00251Tmax) 0,872 33 ETm = AP0,5(-0,03296 + 0,00139NF + 0,02599Epi + 0,00045906AT) 0,861
34 ETm = AP0,5(-0,02985+ 0,00138NF + 0,02729Epi) 0,859
35 ETm = NF0,5(-0,07001 + 0,00131AP + 0,02599Epi + 0,00316Tmin) 0,856 36 ETm = NF0,5(-0,07119 + 0,00153AP + 0,01953Epi + 0,00204Tmax) 0,852
37 ETm = NF0,5(-0,03226 + 0,00173AP + 0,02400Epi) 0,842
38 ETm = NF0,5(-0,03466 + 0,00174AP + 0,02305Epi + 0,00033474AT) 0,841
39 ETm = IAF0,5(-0,07999+ 0,00877AP + 0,1674Epi + 0,04310D9) 0,819
40 ETm = IAF0,5(-0,61415+ 0,00297NF + 0,19116Epi + 0,03997Tmi) 0,818
41 ETm = IAF0,5(-0,45077 + 0,00321NF + 0,24407Epi + 0,03391Tmin) 0,812
42 ETm = IAF0,5(-0,51094+ 0,0055AP + 0,24587Epi + 0,03407Tmin) 0,812
43 ETm = IAF0,5(-0,60405+ 0,00631AP + 0,19956Epi + 0,0322Tmi) 0,810
Tabela 1. M odel os de regressão para esti mati va da evapotranspi ração máxi ma (ETm) do pi mentão cul ti vado em estufa pl ástica, na pri mavera em 2005
*Todos os coeficientes angulares são significativos pelo teste t a 5% de probabilidade de erro; R2 coeficiente de determinação, Epi
-evaporação no evaporímetro de Piche (mm dia-1); AP - altura de
com previsão de geada, a estufa foi fechada antes das 15 h para armazenar calor, o que alterou o valor de D15 em relação à média diária do déficit de saturação do ar, cujo efeito sobre a ETm é mais real que o valor pontual das 15 h.
C
ONCLUSÕES1. A evapotranspiração máxima do pimentão pode ser esti-mada com precisão aceitável para quantificar a água utilizada na irrigação diária em estufa plástica.
2. A inclusão de uma variável meteorológica adicional pro-porcionou, em geral, uma pequena melhora no ajuste e no desempenho dos modelos.
3. O uso do índice de área foliar resulta em maior estabili-dade dos modelos de estimativa da evapotranspiração máxi-ma do pimentão em relação às variáveis fenométricas número de folhas e altura de plantas.
4. A altura de plantas apresenta desempenho intermediário ao proporcionado pelo índice de área foliar e número de fo-lhas, na estimativa da evapotranspiração máxima do pimentão. 5. Quando associado ao índice de área foliar ou à altura de plantas, o déficit de saturação do ar medido às 9 h, mos-trou-se mais adequado que o déficit de saturação do ar medi-do às 15 h, para a estimativa da evapotranspiração máxima do pimentão.
A
GRADECIMENTOSÀ Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela Bolsa de Mestrado concedida a Cari-na R. Pivetta, Ivan C. Maldaner e Sidinei Z. Radons, e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecno-lógico (CNPq) pela Bolsa de Produtividade em Pesquisa con-cedida a Arno B. Heldwein.
L
ITERATURACITADAAndriolo, J. L. Fisiologia das culturas protegidas. Santa Maria:
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Nº RMSE R2 r d c Desempenho*
1 0,2370 0,836 0,903 0,918 0,828 MB 2 0,2459 0,789 0,877 0,914 0,802 MB 3 0,3165 0,764 0,863 0,831 0,717 B 4 0,2379 0,818 0,893 0,918 0,819 MB 5 0,3051 0,783 0,874 0,868 0,759 B 6 0,3142 0,741 0,850 0,834 0,709 B 7 0,2881 0,758 0,860 0,863 0,742 B 8 0,2334 0,817 0,892 0,921 0,822 MB 9 0,2262 0,831 0,900 0,926 0,834 MB 10 0,2833 0,762 0,862 0,885 0,762 MB 11 0,2883 0,749 0,854 0,863 0,738 B 12 0,2281 0,824 0,896 0,925 0,829 MB 13 0,2426 0,787 0,876 0,916 0,802 MB 14 0,2884 0,779 0,871 0,861 0,751 B 15 0,2881 0,769 0,866 0,862 0,747 B 16 0,2971 0,716 0,836 0,856 0,715 B 17 0,2469 0,776 0,870 0,912 0,794 MB 18 0,2449 0,780 0,872 0,915 0,798 MB 19 0,2353 0,801 0,884 0,921 0,814 MB 20 0,2307 0,813 0,890 0,924 0,823 MB 21 0,2365 0,797 0,882 0,921 0,812 MB 22 0,3040 0,732 0,845 0,847 0,715 B 23 0,3006 0,751 0,856 0,849 0,727 B 24 0,2387 0,792 0,878 0,920 0,808 MB 25 0,2547 0,753 0,857 0,909 0,778 MB 26 0,2446 0,770 0,866 0,917 0,795 MB 27 0,2494 0,758 0,860 0,914 0,786 MB 28 0,2889 0,841 0,902 0,861 0,777 MB 29 0,2583 0,827 0,894 0,895 0,800 MB 30 0,2910 0,822 0,891 0,860 0,767 MB 31 0,2651 0,800 0,879 0,890 0,782 MB 32 0,2629 0,840 0,901 0,889 0,801 MB 33 0,2790 0,820 0,890 0,873 0,777 MB 34 0,2803 0,814 0,887 0,872 0,773 MB 35 0,2685 0,831 0,896 0,887 0,795 MB 36 0,2632 0,856 0,909 0,891 0,810 MB 37 0,2707 0,838 0,900 0,884 0,796 MB 38 0,2701 0,842 0,902 0,885 0,798 MB 39 0,2096 0,874 0,923 0,945 0,872 O 40 0,2087 0,853 0,912 0,946 0,862 O 41 0,2280 0,834 0,902 0,935 0,843 MB 42 0,2118 0,839 0,904 0,946 0,856 MB 43 0,2011 0,858 0,915 0,951 0,870 O
Tabela 2. Aval i ação dos model os para esti mati va da evapotranspi ração máxi ma (ETm) do pi mentão cul ti vado em estufa pl ásti ca através da regressão entre os val ores medi dos na pri mavera de 2005 e os esti mados com os dados da pri mavera de 2006
*Desempenho conforme Camargo & Sentelhas (1997); RMSE - raiz do quadrado médio do erro; R2 - coeficiente de determinação da curva entre
Cardoso, L. S; Bergamaschi, H.; Comiran, F.; Chavarria, G.; Ma-rodin, G. A. B.; Dalmago, G. A.; Santos, H. P. dos; Mandelli, F. Alterações micrometeorológicas em vinhedos pelo uso de coberturas de plástico. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.43, n.4, p.441-447, 2008.
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